JPH10235177A

JPH10235177A - 混合装置の駆動制御の方法

Info

Publication number: JPH10235177A
Application number: JP9198591A
Authority: JP
Inventors: Heimbeck Werner; ハイムベックヴェルナー
Original assignee: EUROTEC KK
Current assignee: EUROTEC KK
Priority date: 1997-02-21
Filing date: 1997-07-24
Publication date: 1998-09-08

Abstract

(57)【要約】【課題】あらゆる混合過程において迅速で均一な混合を
達成し、決められた混合過程を再現させることのできる
ように、混合装置駆動制御方法及びその混合装置を構成
することである。【解決手段】内側軸（４）と外側軸（８）で回転可能な
ように混合槽（２）が設置され、この場合に内側軸と外
側軸とは、ある角度を互いに保ちながら別々に駆動可能
である、混合装置の駆動制御方法において、内側軸
（４）と外側軸（８）の回転方向がその都度周期的に交
換変更され、更に回転方向の変更後は、各軸が事前に決
められた回転数で駆動される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、請求項１の前提
概念に従った混合装置の駆動制御の方法、並びに請求項
１３の前提概念に従って前記方法を遂行するの為の混合
装置に関する。

【０００２】

【従来技術】このような方法及びこのような装置は、基
本的には既にWO 89/O8495 により周知である。けれども
この公報は、ランダムな混合方法を示すのであるが、こ
のランダムな混合方法に於いては、その駆動軸は不規則
で、予想することの出来ない状態で駆動されている。混
合槽は多数の軸により、不規則で偶然の分散をするよう
に動かされていて、この場合、混合のプロセスの再現は
不可能である。

【０００３】混合運動の偶然性の為に、決められた混合
過程が不利益になり、或いはその上混合物の分離が起き
ると言う可能性がある。それでも常に望ましい混合結果
を得る為には、決められた混合は同じ運動経過を経て、
それにより同一の混合結果を狙うことを保証しなければ
ならない。

【０００４】更にね自由落下式混合機は、回転軸の回り
を運動して揺動運動を行うことは既に知られている。こ
の際に運動の過程で、制御出来ない運動が発生する。産
物の比重に大きな差がある場合には、制御出来ない運動
が、産物に風力分級を呼び込むことがあり得る。単純な
回転運動の際には、転がり落ちることにより、分離が発
生することがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、あ
らゆる混合過程において迅速で均一な混合を達成し、決
められた混合過程を再現させることのできる前述した形
式の混合装置駆動制御方法及びその混合装置を構成する
ことである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
り適正なた方法で解決される。即ち内側軸と外側軸の回
転方向は、その時々に周期的に交換変更され、各回転方
向の変更の後は、その時々の軸は事前に決められた回転
数で、駆動されることで解決される。

【０００７】

【発明の作用と効果】本発明においては、内側軸の回転
方向は、内側軸に固有の周期間隔に戻り、そして事前に
決められた回転数に到達する。同様にして外側軸の回転
方向も、外側軸に固有の周期間隔に戻り、そして外側軸
は新しく事前に決められた回転数に到達する。この回転
数は瞬間的に出現するものでなくて、事前に決められた
回転数に到達するためには、慣性があるので確実な始動
時間を必要とする。回転方向の変更の際には、瞬間の回
転数は最初にゼロになり、それに続いて軸は反対の方向
で、事前に決められた回転数に到達する。この発明の混
合装置の特徴は、軸の駆動に使用される駆動装置が制御
装置と連結され、この制御装置は駆動装置の回転数の変
更に適しており、この場合に制御装置はマイクロプロッ
セッサーと連結され、このマイクロプロセッサーは、事
前に決められた回転数に対応する制御値を、内側軸と外
側軸に対してその時々の周期間隔で発生し、制御装置に
供給することである。

【０００８】発明により指定される制御装置は、付属の
駆動装置の回転数の変更を、駆動装置に供給されるエネ
ルギーの変化により可能にする。エネルギーの変化によ
り、回転数は増加又は減少する。極性や電流の流れの方
向の反転により、回転方向は変更される。

【０００９】この発明にかかる方法及び付属の混合装置
に就いて特記すべきことは、各混合作用においれ再現さ
れる混合プロセスを得ることを狙えると言うことである
回転方向がある時間間隔で変更されるので、活発な混合
を行うことの出来る最大の剪断力が発生する。

【００１０】各回転数変更後に、事前に決められた回転
数を選択するにより、各混合物に対して最適のプログラ
ムが生まれ、このプログラムは再現が可能である。それ
故に運動過程特に加速度は、混合する材料に適合させる
ことが出来る。凝集し易い産物は、特に強い加速度によ
る混合を経ることが出来る。非常に傷つき易い産物は、
いたわった混合経過により混合することが出来る。この
方法及び装置は、混合する産物の特殊の前提条件に対し
て、最も適した対応を可能とする。一つの軸の次の周期
の事前に決められた回転数が、種々様々であることは優
れている。これにより繰り返される同一の混合経過が減
少する。

【００１１】先行の周期における回転数に対して、一つ
の周期の事前に決められた回転数の変更により、回転方
向の変更は、変更された回転数と連結され、混合効果を
高める。

【００１２】各軸の回転数は、事前に決められた回転数
に達した後は、ある時間は一定に保たれることが望まし
いが、この時間は周期の時間よりは短い。各軸がその事
前に決められた回転数に達した時は、混合材料の混合が
この条件の下で達成されるように、この回転数は事前に
決められた時間の間は一定に保たれる。

【００１３】内側軸と外側軸の周期は、同じ長さである
事が望ましい。此のことは周期の調整に対する技術的な
出費にとっては好都合である。更に内側軸と外側軸の制
御サイクルに対する同一の周期の長さは、混合結果に妨
げとなる分離が起きることがない。特に望ましい方法に
於いて、内側軸と外側軸の回転数が、約90度の位相差を
示すことである。これにより内側軸と外側軸の、同調運
動又は逆方向の運動が避けられる。一つの軸が回転方向
変更の際に、ゼロ点を通過する時に、他の軸はその時の
事前に決められた回転数に達する。その位相差δは約
90°で、60°＜δ ＜ 120°の範囲にある。

【００１４】外側軸の位相は、内側軸の位相より前に進
んでいることが望ましい。この関係の場合に、特に活発
な混合が認められる。更に両軸の事前に決められた回転
数は、隣接する周期に於いて同一であるか又は一つの常
数により区別されることが望ましい。このことは位相差
は別として、同じ回転数で両軸が駆動されることを意味
する。これで結果として分離を生ぜず、運転の際に技術
上の負担が低減する。

【００１５】望ましい実施の形式では、事前に決められ
た回転数の各シーケンスは、シーケンスがゼロの部分の
後に、繰り返される。それ故にシーケンスは、繰り返さ
れて回転数値がゼロになった後に、始めからやり直され
る。このような決められた混合過程は、制御費用並びに
発生すべき回転数値を低下させる。同時により長い混合
サイクルの繰り返しが、分離に至ることはない。

【００１６】事前に決められた回転数値のシーケンス
は、アルゴリズム算法により得られ、この場合回転数値
は、例えば反復の公式により初期の値が与えられて得ら
れる。このようなアラビア数字計算法は、混合作用を改
善するサイクル中に現れる回転数値の等分配を供給す
る。

【００１７】この反復の公式は、例えば次の公式を有
し、この場合 K₁,K₂,K₃は定数で、シーケンスは K₃-値
に従い繰り返される。 n_i+1= (K₁X n_i+ K₂) mod K₃ この型式の反復の公式は、 K₃-値に従って繰り返し現れ
る値を得るのに、極めてよく適している。

【００１８】前に挙げた仮ランダムのアラビア数字計算
法の替わりに、回転数値のシーケンスを記憶しておき、
このシーケンスを連続して呼び出す。各決められた混合
物に対し、このように経験的に決められた望ましい混合
サイクルは、混合物の種類に従って、これを記憶装置よ
り取り出して再現する。

【００１９】回転数値の記憶させたシーケンスと再現し
て発生する回転数値のシーケンスの相違は、再現して発
生する値が、均等な分配を示すことであり、この均等な
分配は取り出された値にたいしては必要ではない。

【００２０】前記発明の混合装置の優れた完成により、
マイクロプロセッサーはプログラムとして記憶出来る制
御装置を呈示し、この装置内で制御値を記憶し又呼び出
すことが可能である。

【００２１】マイクロプロセッサーに替わり、この制御
値を反復の公式を基にして計算するコンピューターがあ
る。この発明にかかる駆動装置は、特殊の状況に従い何
れの駆動装置が望まれるかにより、電動機、油圧モータ
ー又は空気モーターとなる。駆動装置と結合された制御
装置は、それに従って、電動機の場合には周波数変換器
であり、油圧モーターの場合には油圧弁であり、そして
空気モーターの場合には空気弁である。直流電動機を選
択した場合には、制御装置は回転数制御の形となり、直
流電動機に通じる電流の強さを変更する。交流電動機の
場合には、周波数変換器が採用され、周波数の変更によ
り制御される。

【００２２】

【発明の実施の形態】前述の発明のその他の長所、特徴
及び応用の可能性を、図面により説明する。図１では、
発明にかかる混合装置の完成形状が原理的に説明され、
カルダン式に懸垂された混合槽２が見られる。混合槽２
は回転が可能なように設けられた内側軸４と連結され、
この軸は駆動装置１８を経て電動機６と連結されてい
る。

【００２３】内側軸４は外側軸８の保持台５の上に置か
れ、保持台５の重量釣り合いの為にバランス・ウエイト
２０が付いており、保持台５に向かい合って外側軸８と
連結されている。軸８は軸受け２２を通り抜け、電動機
１０と連結されている傘歯車２４の中で終っている。

【００２４】内側軸４の電動機６に対する電気の導管３
０は、傘歯車駆動装置２４の中のスリップ・リング２８
を通り、更にそこから中空の外側軸８の中を通って電動
機６迄到達している。電気の導管３２は、電動機１０と
連結されている。

【００２５】図２に示すように、電動機１０の電気導管
３２は、外側軸８の為の周波数変換器１２と接続され、
一方電動機６の電気導管３０は、内側軸４の為の周波数
変換器１４と接続されている。同時に両周波数変換器１
２，１４には電圧網から供給される。周波数の増加／減
少により、所属する軸の回転数は、増加又は減少する。
このように遂行するのに両周波数変換器は、記憶された
プログラム可能な制御を呈示するマイクロプロセッサー
１６と接続され、この場合対応する制御値の回転数値を
記憶装置に整理・分類し、マイクロプロセッサー１６か
ら、各周期に対応する時間間隔で呼び出すことが出来
る。マイクロプロセッサー１６は、この制御値をその時
々の周波数変換器に供給する。

【００２６】図３には、一つの軸の回転数に対する制御
ダイヤグラムが示されている。回転数値１が周波数変換
器に与えられ、軸が始動し回転数が増加して、回転数値
１に達する。次いで周波数変換器は、回転方向を変更
し、新しい回転数２が始動するように、マイクロプロセ
ッサー１６により指令される。周波数変換器はその周波
数を減少させ、軸は回転数０を越えて、回転数値２に達
するまで反対の方向に動き始める。次いで互いに相違し
ている新しい回転数３，４，５が始動し、活発な混合物
の混合が保証される。マイクロプロセッサー１６の、二
つの連続した制御値の間の周期は、時間ｔである。他の
軸の制御ダイヤグラムは、図３の制御ダイヤグラムに対
してｔ／２程ずれていることで、図３の制御ダイヤグラ
ムと相違している。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明にかかる混合装置の実施例の原理的構造を
示す。

【図２】混合装置の電動機の制御のたための回路図であ
る。

【図３】軸の回転数のための制御グラフである。

【符号の説明】

２混合槽４内側軸５保持台６、１０駆動装置８外側軸１２、１４回転数制御装置１６制御装置（マイクロプロセッサ
ー）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内側軸(4) と外側軸(8) で回転可能なよ
うに混合槽(2) が設置され、この場合に内側軸と外側軸
とは、ある角度を互いに保ちながら別々に駆動可能であ
る、混合装置の駆動制御方法において、内側軸(4) と外
側軸(8) の回転方向がその都度周期的に交換変更され、
更に回転方向の変更後は、各軸が事前に決められた回転
数で駆動されることを特徴とする方法。
【請求項２】一つの軸の連続した次の周期の事前に決
められた回転数は、種々異なることを特徴とする、請求
項１に記載の方法。
【請求項３】各軸 (４，８) の回転数は、事前に決め
られた回転数に達した後はある時間連続して一定に保た
れ、この時間は周期より短いことを特徴とする、請求項
１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】内側軸(4) と外側軸(8) の周期は同じ長
さであることを特徴とする、前述の請求項の何れか一項
に記載の方法。
【請求項５】内側軸(4) と外側軸(8) の回転数は、お
よそ90度の位相差を示すことを特徴とする、請求項４に
記載の方法。
【請求項６】外側軸の位相は内側軸の位相より先行す
ることを特徴とする、請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】両軸（４，８）の事前に決められた回転
数は、隣接する周期においては等しいことを特徴とす
る、前述の請求項の何れか一項に記載の方法。
【請求項８】事前に決められた回転数の各シーケンス
は、シーケンスがゼロの箇所の後は、繰り返されること
を特徴とする、前述の請求項の何れか一項に記載の方
法。
【請求項９】事前に決められた回転数値のシーケンス
は、アルゴリズム算法により得られることを特徴とす
る、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】前記の回転数値は、反復公式により初期
値が与えれて得られることを特徴とする、請求項９に記
載の方法。
【請求項１１】反復公式は次の一般式を有し： n_i+1= (K₁ｘ n_i+ K₂) mod K₃ この場合 K₁,K₂,K₃は定数で、シーケンスはK₃の値によ
って繰り返されることを特徴とする、請求項１０に記載
の方法。
【請求項１２】回転数値のセーケンスは、記憶装置に整
理・分類され、引き続いて呼び出されることを特徴とす
る、請求項１から７までの何れか一項に記載の方法。
【請求項１３】内側軸(4) と外側軸(8) で回転可能なよ
うに設置された混合槽を有し、内側軸（４）と外側軸
（８）とが駆動装置（６，１０）により互いにある角度
を保ちながら別々に駆動される混合装置において、駆動
装置（６，１０）が回転数制御装置（１２，１４）と連
結され、この制御装置は駆動装置の回転数の変更に適し
ていること、および制御装置（１２，１４）はマイクロ
プロセッサー（１６）と連結され、このマイクロプロセ
ッサーは、事前に決められた回転数に対応する制御値を
内側軸(4) と外側軸(8) に対してその時々の周期間隔に
於いて発生し、これを制御装置（１２，１４）に供給す
ることを特徴とする混合装置。
【請求項１４】マイクロプロセッサー（１６）は、プロ
グラムとして記憶が可能な整理・分類の機能を有し、こ
の中で制御値が記憶され、そして呼び出されることが出
来ることを特徴とする、請求項１３に記載する混合装
置。
【請求項１５】マイクロプロセッサーは、制御値を反復
公式に基づいて計算するコンピューターであることを特
徴とする、請求項１３に記載する混合装置。